Firn mellem sne og is beskytter Antarktis’ ishylder mod kollaps

Ordet ’firn’ beskriver krystallerne i stadiet mellem sne og is på iskapperne. Firn beskytter de flydende dele af iskappen, ishylderne, og muliggør genindfrysning af smeltevandet, der skjuler sig i mellem krystallerne. Den globale viden om firn er nu blevet samlet af et hold af eksperter fra hele verden.

Genindfrysning af smeltevand i firnlagets porerum medvirker i øjeblikket til en vis stabilisering af de store iskapper. På Grønland optager firnlaget 50 procent af smeltevandet inden det når ud i havet, og på Antarktis begrænses afsmeltningen på Antarktis’ ishylder og modvirker dermed potentielt kollaps med mulige katastrofale følger.

Forestiller man sig, at de store iskapper skulle helt forsvinde, ville verdenshavene stige med 65 meter. Selv hvis det skulle ske, vil den afsmeltning dog tage mange århundreder. Både udstrækning og dybde af firn varierer voldsomt, og hidtil har videnskaben om firn været spredt.

– Selvom firn har et mægtigt potentiale for beskyttelse af iskapperne, har vi vidst alt for lidt. For indtil Firn-symposiet havde ingen et overblik, siger klimaforsker Nicolaj Hansen, der på vegne af Nationalt Center for Klimaforskning på DMI deltog i først selve symposiet og derefter i at sammenstykke en fagfællevurderet videnskabelig artikel, i det anerkendte Nature Reviews Earth & Environment.

Forskningsfelt med fart på
I takt med at forståelsen af den menneskeskabte globale opvarmnings konsekvenser står tydeligere, zoomer verdens klimaforskere mere og mere ind på fremtidsscenarierne. Hvordan ser fremtiden for os, vores børn og børnebørn ud i en verden, afhængigt af om drivhusgasudledningen og dermed opvarmningen er lav, mellemhøj eller høj?

Og for at forstå fremtidsscenariernes mulige aftryk, kæmper videnskaben med at forfine sin viden om isen, havene og atmosfæren. De seneste 40 år er den globale viden om firn som en kritisk komponent af isen eksploderet – fra den tidlige feltforskning på isen til nutidens arbejde med avanceret instrumentering, satellitbaserede observationer og komplekse numeriske modeller.

Artiklen offentliggjort i Nature Reviews Earth and Environment giver et overblik over firnens struktur, atmosfærisk påvirkning, hydrologi, overflademassebalance, historiske optegnelser, modellering, aktuelle og fremtidige ændringer i firn og diskuterer de nyeste retninger i forskningen.

Modeller skal klædes bedre på
Emnet modellering og atmosfærens påvirkning af firnlaget var DMI’s ekspert-bidrag under symposiet. For ligesom videnskaben bruger numeriske modeller til at lave vejrprognoser, bruger man modeller til at fremskrive firn som en vigtig del af iskapperne. Numeriske modeller er computerprogrammer, der på grundlag af utallige observationer og matematiske formler for fysikkens love fremskriver situationsbilleder

Firn-modeller og hvordan og atmosfæren påvirker firn er Nicolaj Hansens spidskompetence og den del af Nature-artiklen, han har stået for.

– Vi lykkes i dag ganske godt med at beskrive firnlaget og vandets vandring vertikalt, men vi kommer til at se nærmere på vandets horisontale vandring i firn, siger Nicolaj Hansen, der også kommer til at arbejde med feltet i de kommende år i NCKF i regi af forskningsprojektet PRECISE.

PRECISE i de næste år
FN’s Klimapanel (IPCC) fremskriver, at havniveauet vil stige med 0,28–1,01 meter inden år 2100, men med en markant usikkerhed i forhold til iskappernes ustabilitet: hvor følsomme er iskapperne overfor opvarmning, og findes der kritiske tærskler, der kan føre til store stigninger i havniveau.

Det er emnet for PRECISE, som er et tværfagligt forskningsprojekt, der samler førende ekspertise inden for numerisk modellering af is og klima, isens materialeegenskaber, teoretisk kompleksfysik, dataanalysefærdigheder og Grønlandsk feltarbejde.

Tilsammen skal projektet, der sponseres af Novo Nordisk Fonden fremme de avancerede modeller og inkludere såkaldt highimpact-scenarier i fremtidige havniveauvurderinger.